Đặt vấn đề Cây lúa (Oryza sativa L.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn lương thực quan trọng nhất của loài người. Khoảng 40% dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm thức ăn chính và 25% dân số thế giới sử dụng lúa gạo trong khẩu phần lương thực hàng ngày. Ở Việt Nam 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính [7]. Lúa có đầy đủ các chất dinh dưỡng như tinh bột, protein, lipid, vitamin,… Ngoài công dụng làm lương thực, gạo và các sản phẩm phụ khác còn được sử dụng với rất nhiều mục đích khác nhau.
Tổ chức dinh dưỡng quốc tế gọi hạt gạo là “hạt của sự sống”. Việt Nam là một nước nông nghiệp có truyền thống canh tác lúa nước từ lâu đời. Cây lúa đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế - xã hội cũng như ghi đậm dấu ấn trong nền văn hóa của cư dân nước Việt. Theo năm tháng, nghề trồng lúa nước ở Việt Nam phát triển từ thấp đến cao.
Đến nay, ở thế kỉ XXI, đã đạt đến trình độ hiện đại với năng suất, chất lượng và hiệu quả vượt bậc. Cây lúa tiếp tục phát huy vai trò của mình, với diện tích khá lớn đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và xuất khẩu sang nhiều thị trường lớn trên thế giới. Năm 2018, Việt Nam có diện tích gieo trồng đạt 7,571 triệu ha, năng suất đạt 5,818 tấn/ha và sản lượng lúa đạt 44,046 triệu tấn. Với sự mở đường của các chính sách phát triển nông nghiệp của Nhà nước, các biện pháp kĩ thuật được ứng dụng một cách sâu rộng trong sản xuất đã góp phần vào việc nâng cao năng suất, chất lượng lúa gạo.
Trong đó, giống và công tác giống là khâu then chốt tạo nên bước đột phá kéo theo sự thay đổi nhanh chóng cơ cấu giống lúa nước ta. 2 Chúng ta biết rằng, giống là tư liệu sản xuất có vị trí đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, là điều kiện cần để tạo ra năng suất cao, chất lượng tốt, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế trong nông nghiệp nói chung và nghề trồng lúa nói riêng. Với sự đóng góp của đội ngũ các nhà khoa học, nhiều giống lúa mới ra đời cho năng suất cao, phẩm chất tốt đáp ứng thị hiếu tiêu dùng ngày một nâng cao của thị trường trong và ngoài nước. Việc tạo ra giống lúa mới là bước đầu trong quá trình đưa giống vào thực tiễn sản xuất.
Muốn khẳng định được ưu thế của giống lúa mới so với giống lúa hiện có cũng như khả năng thích ứng của nó với từng tiểu vùng sinh thái khác nhau thì phải thông qua công tác khảo nghiệm giống tại địa phương. Thực chất của công tác khảo nghiệm chính là so sánh đánh giá các giống và rút ra kết luận. Theo sở Nông Nghiệp - Phát triển Nông thôn Bình Định, năm 2018, diện tích gieo trồng lúa của tỉnh là 103.252 ha so với năm 2017. Năng suất lúa bình quân cả tỉnh đạt 64,4 tạ/ha, tăng 1 tạ/ha so với cùng kỳ, cao hơn vùng Duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên đạt 58,53 tạ/ha, cả nước đạt 49,1 tạ/ha.
Nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi, kĩ thuật vào canh tác tốt và đặc biệt là công tác giống. Mặc dù công tác giống đã được quan tâm trong sản xuất nhưng chưa đồng đều và hiệu quả trong toàn tỉnh chưa cao. Vì vậy, muốn năng suất tăng cao, chất lượng tốt,… thì cần đẩy mạnh hơn nữa công tác du nhập, khảo nghiệm và đưa vào sản xuất những giống lúa mới một cách đồng bộ và toàn diện hơn. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, phẩm chất của 4 giống lúa ĐV108, BĐR07, BĐR17 và ANS1 trồng tại xã Hoài Mỹ, huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định”.
Mục tiêu nghiên cứu - Tiến hành so sánh, đánh giá các đặc tính về sinh trưởng, phát triển, năng suất, phẩm chất và khả năng chống chịu sâu bệnh của 4 giống lúa ĐV108, BĐR07, BĐR17 và ANS1 trong vụ đông xuân 2019 - 2020. - Qua kết quả nghiên cứu, chọn ra giống có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt và phẩm chất phù hợp với điều kiện sinh thái để áp dụng vào sản xuất ở địa phương và các vùng có điều kiện sinh thái tương ứng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thêm tư liệu về một số chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của 4 giống lúa ĐV108, BĐR07, BĐR17, ANS1. - Ý nghĩa thực tiễn: Đề xuất giống lúa có tiềm năng cho năng suất cao, chất lượng từ khá trở lên đưa vào sản xuất ở xã Hoài Mỹ và một số xã của huyện Hoài Nhơn làm tăng hiệu quả kinh tế, tăng thu nhập cho người nông dân.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu chung về cây lúa 1. Nguồn gốc Về nguồn gốc cây lúa đã có nhiều tác giả đề cập đến và có rất nhiều tài liệu khác nhau về cây lúa. Lịch sử của cây lúa đã có từ lâu đời và trải qua hàng nghìn năm, sự tiến hóa của cây lúa gắn liền với lịch sử tiến hóa của loài người đặc biệt là ở Châu Á.
Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy trên các di chỉ đào được vùng Penjab Ấn Độ, cách đây khoảng 2000 năm. Chowdhury và Ghosh thì cho rằng những hạt thóc hóa thạch cổ nhất của thế giới đã được tìm thấy ở Hasthinapur (Ấn Độ) vào khoảng 1000 - 750 trước Công nguyên cách đây hơn 2500 năm. Chang (1976), nhà di truyền học cây lúa của Viện Nghiên Cứu lúa Quốc Tế (IRRI), đã tổng kết nhiều tài liệu khác nhau và cho rằng việc thuần hóa lúa trồng có thể đã được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng bằng sông Ganges dưới chân phía đông của dãy núi Hy-Mã-Lạp-Sơn (Himalaya - Ấn Độ), ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc. Tuy có nhiều ý kiến trái ngược nhau nhưng căn cứ vào các tư liệu lịch sử, di tích khảo cổ, đặc điểm sinh thái học của cây lúa và sự có mặt của các loài hoang dại trong khu vực đã thống nhất rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á rồi từ đó lan dần đến các nơi.
Cây lúa (Oryza sativa L.) còn được gọi là lúa Châu Á vì nó được thuần hóa từ lúa dại ở ba trung tâm đầu tiên vùng Đông Nam Á: Assam (Ấn Độ), biên giới Thái Lan – Myanmar, Trung du Tây Bắc Việt Nam [12]. Theo tài liệu 5 của Trung Quốc thì khoảng năm 2800 - 2700 trước Công nguyên, ở Trung Quốc đã có nghề trồng lúa [5]. Có tài liệu cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở Miền Nam Việt Nam và Campuchia [10], [12]. Có giả thuyết lại cho rằng tổ tiên của lúa Oryza là một cây hoang dại trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít nhất 130 triệu năm và phát tán khắp các châu lục trong quá trình trôi dạt lục địa.
Gutschin cho rằng cái nôi của nghề trồng lúa là ở chân dãy Himalaya đổ xuống các vùng đồng bằng Bengale, Assam, Thái Lan vì ở vùng này có nhiều loại lúa hoang dại và các giống lúa trồng phong phú [6]. Các khảo cổ đã chứng minh nguồn gốc khác nhau của cây lúa nhưng đa số các tài liệu đều cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á, có thể thuộc nhiều quốc gia khác nhau, sau đó do khí hậu nhiệt đới nóng ẩm cây lúa đã lan rộng ra các vùng khác nhau [10], [12]. Mặc dù có nhiều tranh luận về nguồn gốc ban đầu của loài lúa trồng Châu Á, mỗi nước dựa vào tư liệu truyền thuyết hay những tư liệu khảo cổ về niên đại xuất hiện của cây lúa hay hạt lúa (chưa rõ là từ lúa trồng hay lúa hoang dại) để cho rằng nước mình là cái nôi xuất phát của nghề trồng lúa. Những nguồn gốc truyền thuyết dần dần bị loại bỏ và những khám phá khoa học mới nhất của thế giới đã khẳng định lại nguồn gốc xuất phát của cây lúa trồng dựa vào công nghệ phân tích phóng xạ và sinh học phân tử xác định ADN (acid deoxiribonucleid).
Trong năm 2011, với sự nghiên cứu của Đại học Stanford (Mỹ), Đại học New Yord (Mỹ), Đại học Washington (Mỹ) và Đại học Purdue (Mỹ) đã cung cấp bằng chứng để kết luận rằng lúa thuần ở Châu Á có nguồn gốc duy nhất ở thung lũng sông Dương Tử (Trung Quốc). Nhưng tùy thuộc vào đồng hồ phân tử được sử dụng bởi các nhà khoa học, thời gian xuất hiện cây lúa trồng đầu tiên ở Châu Á cách nay từ 8. Điều này phù hợp với các dữ liệu khảo cổ học nổi tiếng về cây lúa [19]. Hệ thống phân loại Cây lúa (Oryza spp.) là một trong 5 loại cây lương thực hàng đầu thế giới, cùng với ngô (Zeamays L.), sắn (Manihot esculenta Crantz) và khoai tây (Solanum tuberosum L.) Về phân loại thực vật, cây lúa thuộc: Giới (kingdom/regnum) : Thực vật (Plantae) Ngành (phyta) : Thực vật có hoa (Angiospermae) Lớp (class) : Thực vật một lá mầm (Monocots) Bộ (ordo) : Hòa thảo (Poales) Họ (family) : Hòa thảo (Poaceae) Chi (genus) : Lúa (Oryza) Loài (species) : Lúa Châu Á: Oryza sativa Lúa Châu Phi: Oryza glaberima Phân loài/thứ (sub species) : Lúa nhiệt đới: Oryza sativa var indica Lúa ôn đới: Oryza sativa var japonica Lúa rẫy: Oryza sativa var javanica = Oryza sativa var japonica nhiệt đới Lúa thuộc ngành thực vật hạt kín (Angiospermatophyta), lớp 1 lá mầm (Mono Cotyledones), bộ hòa thảo có hoa (Poales), họ hòa thảo (Poaceace), thân bụi, lá mềm.
Lúa trồng thuộc chi (Oryzae) với nhiều loài khác nhau. Trong 23 loài có 2 loài là O. sativa được trồng cấy. Loài (Oryza sativa L.) được trồng phổ biến khắp thế giới và phần lớn tập trung ở Châu Á.
glaberrima được trồng chủ yếu ở một số nước Miền Tây Châu Phi [7]. Loài Oryza sativa có số nhiễm sắc thể là 2n = 24. Tám trong số 23 loài lúa dại có bộ gen ở thể tứ bội, còn lại đa số các loại lúa dại và lúa trồng hiện nay có bộ gen là thể lưỡng bội. sativa được chia thành 3 loài phụ: Indica, Japonica, Javanica.
- Loài phụ Indica được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Việt Nam, Ấn Độ, Mianma, Philippin). Loài phụ Indica có đặc điểm, hạt dài, thân cao, mềm dễ đổ, chịu sâu bệnh khá, mẫn cảm với chu kỳ sáng. - Loài phụ Japonica phân bố ở những nơi có vĩ độ cao (Bắc Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên ), có những đặc điểm như chịu rét cao, nhưng ít chịu sâu bệnh.